在引發腸道疾病前,腸道病菌都需要先在腸道內繁殖。完成繁殖,積累大量細菌後,就會引發疾病,並形成難以清除的病菌根源。隨著大腸桿菌和沙門氏菌對抗生素抵抗性的增加,科學家急需開發不使用抗生素的除菌方法,使其既能治療疾病,又能消除腸道中的細菌。然而,現有的針劑疫苗,主要是透過刺激血液中的抗體和免疫細胞來清除組織內的感染,這無法有效保護腸道。要有效保護腸道,還得依靠對人體有益的微生物群,例如將健康者腸道裡的益菌轉移到病人腸道,可以治療發炎性腸道感染。當前研究顯示,使用失去活性的細菌作為口服疫苗,可以誘導腸道產生抗體(IgA),而這些抗體能識別、標記沙門氏菌,進而將該菌聚集在一起,並促使其排出人體外。
近日,瑞士的巴塞爾大學和蘇黎世聯邦理工學院的研究團隊,基於上述發現,提出了「疫苗增強競爭」(vaccine-enhanced competition)的創新概念,即結合口服疫苗與活益生菌能有效替換腸道中的有害細菌。研究團隊首先透過數學模型證實,當口服疫苗產生的抗體與益生菌結合時,能在10天內清除致病菌。研究者隨後在小鼠身上進行了兩類實驗:一是預防性實驗,成功阻止了非傷寒性沙門氏菌的感染;二是治療性實驗,成功清除了已經存在於腸道中的大腸桿菌。實驗數據顯示,單獨使用疫苗或單獨使用益生菌的效果都很有限,必須同時使用兩者才能有效清除致病菌。研究人員進一步發現,益生菌需要能夠消化與致病菌相同種類的營養素,才能發揮最佳效果。